Question

（1）圖1是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶．
①已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為

 

．
②ABCD是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出．從圖1中讀出A、B兩點間距s=

 

；C點對應的速度是

 

（計算結果保留三位有效數字）．
（2）某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內阻，使用的器材還包括定值電阻（R₀=5Ω）一個，開關兩個，導線若干，實驗原理圖如圖2（a）．
①在圖2（b）的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接．
②請完成下列主要實驗步驟；
A、檢查并調節電壓表指針指零；調節電阻箱，示數如圖2（c）所示，讀得電阻值是

 

；
B、將開關s₁閉合，開關s₂斷開，電壓表的示數是1.49V；
C、將開關s₂

 

，電壓表的示數是1.16V；斷開開關s₁．
③使用測得的數據，計算出干電池的內阻是

 

（計算結果保留二位有效數字）．
④由于所有電壓表不是理想電壓表，所以測得的電動勢比實際值偏

 

（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析：（1）①打點周期等于電源頻率的倒數
    ②刻度尺測量時要注意有效數字，紙帶上某點的瞬時速度等于相鄰兩點間的平均速度．
（2）①電壓表應測量電阻箱兩端電壓，故應和電阻箱并聯．
     ②電阻箱讀數為：各擋位數值與擋位倍數相乘，再求和．開關全斷時，肯定無示數．
     ③只能將電壓看作理想電表，兩次測量電壓分別電動勢、電阻箱兩端電壓，然后使用閉合電路歐姆定律求解．
     ④由于電壓表非理想電表，其阻值不是無窮大，測電動勢時無法分得全部電壓．

解答：解：（1）①打點周期：T=

1

f

=0.02s
     ②刻度尺讀數應讀到最小刻度的下一位，即0.70cm
       C點的瞬時速度等于BD兩點間的平均速度：vc=

xBD

2T

=0.100m/s
（2）①電壓表應測量電阻箱兩端電壓，故應和電阻箱并聯，R₀的作用可看作內阻的一部分，或是保護電阻．如下圖

②電阻箱讀數：只有×10Ω示數為2，其它檔位為0，故讀數為20Ω
   開關全斷時，肯定無示數，故只能是閉合．
③只能將電壓看作理想電表，首次測量時，電壓表與R₀串聯，R₀可看作導線，測量值即為電動勢
    即E=1.49V
  再次測量時，測量值為電阻箱兩端電壓，由閉合電路歐姆定律
      E=U+I(R0+r)=U+

U

R

(R0+r)
   其中R為電阻箱示數，即20Ω，解得r=0.69Ω
④由于電壓表非理想電表，其阻值不是無窮大，測電動勢時無法測得全部電壓，故測量值比真實值偏小
故答案為：（1）①0.02s  ②0.70cm  0.100m/s
         （2）①如圖所示 ②20Ω，閉合  ③0.69  ④小

點評：本題考查紙帶實驗的基礎知識以及測定電源電動勢和內阻的方法，力學實驗部分比較基礎，難度較小；電學實驗部分略有創新，但基本原理不變，即核心原理仍為閉合電路的歐姆定律，難度適中．